Trung Quốc mới đây đã đạt cột mốc quan trọng trong nỗ lực tạo ra “mặt trời nhân tạo” – nguồn năng lượng an toàn và gần như vô hạn.
Tập đoàn điện hạt nhân thuộc sở hữu nhà nước của Trung Quốc – China National Nuclear Corporation (CNNC), mới đây cho biết họ đã đạt một cột mốc quan trọng trong nỗ lực tạo ra “mặt trời nhân tạo” bằng phản ứng tổng hợp hạt nhân.
CNNC hôm 26/8 cho biết, phiên bản mới nhất của máy tokamak, được gọi là HL-2A, đã tạo ra dòng điện plasma hơn 1 triệu ampe (1 mega-amp) ở chế độ giam hãm mức độ cao (H-mode).
Công ty này cho hay: “Đây là cột mốc quan trọng với sự tiến bộ của Trung Quốc trong mảng phản ứng tổng hợp hạt nhân. Đây là một trong 3 yếu tố quan trọng trong chiến lược phát triển lĩnh vực năng lượng hạt nhân của Trung Quốc.”
Các nhà khoa học kỳ vọng rằng quá trình này – tạo ra năng lượng như cách mặt trời tạo ra nhiệt và ánh sáng, có thể cung cấp năng lượng sạch, an toàn và gần như vô hạn.
Không như phản ứng hạch hạt nhân – vốn được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân để tạo ra năng lượng, quá trình này tạo ra ít chất thải phóng xạ hơn.
Lò tokamak được CNNC sử dụng để tạo ra “mặt trời nhân tạo”.
CNNC cho biết, thiết bị này hoạt động ở chế độ “giam hãm mức độ cao”, ở đó nhiệt độ và mật độ của plasma tăng lên đáng kể. Ngoài ra, lò phản ứng mới của công ty đã khắc phục được những điểm kỹ thuật quan trọng, do sử dụng hệ thống nhiệt mạnh hơn và bộ chuyển hướng hiện đại hơn, giúp giảm thiểu tình trạng ô nhiễm plasma và bảo vệ bức tường bao quanh lò phản ứng.
Theo truyền thông Trung Quốc, thiết bị này được phát triển tại Viện Vật lý Tây Nam của CNNC ở Thành Đô, thủ phủ tỉnh Tứ Xuyên. Tuy nhiên, đây không phải nơi đầu tiên tạo ra và duy trì nhiệt độ plasma cực nóng sử dụng chế độ H-mode.
Hồi tháng 4, mặt trời nhân tạo (Experimental Advanced Superconducting Tokamak – EAST), được phát triển bởi Viện Vật lý Plasma Trung Quốc, đã chạm đến cột mốc mới. “Cỗ máy” này đã có khả năng duy trì ở nhiệt độ plasma trong gần 7 phút, lâu gấp 4 lần so với mức kỷ lục trước đó.
Theo Gong Xianzu, chuyên gia phụ trách thí nghiệm tại EAST, tại Viện Khoa học Vật lý Hợp Phì ở tỉnh An Huy, EAST được gọi là mặt trời nhân tạo vì nó mô phỏng phản ứng tổng hợp hạt nhân cung cấp năng lượng cho mặt trời thật, sử dụng khí hydro và deuterium làm nhiên liệu.
Năng lượng nhiệt hạch được coi là “năng lượng tối thượng” cho một tương lai hướng đến mục tiêu trung hòa cacbon, bởi vì khí hydro và deuterium có nhiều trên Trái đất, sạch và có ít khí thải hơn.
Hiện tại, các nhà khoa học trên khắp thế giới đang nỗ lực phát triển “mặt trời nhân tạo” – tạo ra năng lượng bằng cách đốt nóng các nguyên tử hydro lên đến 100 triệu độ C và giam hãm đủ lâu để hợp nhất thành các nguyên tử nặng hơn.
Tuy nhiên, thách thức của các dự án này là làm thế nào để kiểm soát cả quá trình, để lò phản ứng không phát nổ khi vận hành trên Trái đất.
Trung Quốc cũng đã tham gia vào lò phản ứng thử nghiệm nhiệt hạch quốc tế (International Thermonuclear Experimental Reactor – ITER). Đây là siêu dự án được xây dựng tại Pháp, với sự hợp tác của EU, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nga và Mỹ.
Theo Hiệp hội Hạt nhân Thế giới, Trung Quốc đang hướng tới mục tiêu tự cung tự cấp năng lượng. Giờ đây, mục tiêu về năng lượng hạt nhân đóng vai trò quan trọng, giúp họ tăng gấp 3 lần công suất điện hạt nhân trong thập kỷ qua.
Theo công ty nghiên cứu Astamuse có trụ sở tại Tokyo, Trung Quốc đã nộp nhiều bằng sáng chế về công nghệ nhiệt hạch hạt nhân hơn bất kỳ quốc gia hay khu vực nào khác từ năm 2011 đến 2022. Trung Quốc cũng nhắm đến mục tiêu xây dựng một lò phản ứng nhiệt hạch nguyên mẫu công nghiệp vào năm 2035 và sử dụng công nghệ này trong hoạt động thương mại quy mô lớn vào năm 2050.
Vu Lam